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l'azione del carico mediante il dinamometro si
esplichi nella direzione opposta.
•
Aumentare di nuovo la forza in stadi da 0,1 N e
leggere gli angoli di torsione risultanti.
Per raggiungere la tacca 0° (condizione di partenza)
è ora necessaria una forza opposta.
•
Deformare gradualmente il filo fino ad
ottenere un angolo di torsione di 180°.
•
Al raggiungimento di questo angolo di torsione
spostare di nuovo il filo ed invertire la
direzione della forza.
•
Aumentare la forza gradualmente fino a
raggiungere un angolo di torsione di 180°.
In questo modo viene tracciata una curva di isteresi
completa. I valori caratteristici di questa curva
sono l'angolo di torsione dopo la rimozione del
carico (quindi senza azione del carico, punto di
intersezione con l'ascissa) e la forza necessaria per
il rimodellamento del filo fino alla posizione di
partenza di 0° (punto di intersezione con
l'ordinata).
5.3 Misurazione dinamica (oscillatore di
torsione)
•
Realizzare un torsiometro come descritto al
punto 5.1 ma senza dinamometro a molla.
•
Spostare il disco circolare dalla posizione di
riposo ottenendo un angolo di ca. 25°.
•
Misurare il tempo di 10 oscillazioni di torsione
libere complete e calcolare quindi il periodo di
oscillazione del sistema.
•
Effettuare la prima misurazione con il disco
circolare senza masse supplementari. Per le
misurazioni successive inserire entrambe le
masse supplementari con connettore da 4 mm
simmetricamente all'asse del disco circolare e
ripetere la misurazione. Iniziare con la
posizione più interna del connettore e per ogni
ulteriore esperimento spostare le masse
supplementari di una posizione verso l'esterno.
•
Registrare i tempi misurati e la distanza delle
masse supplementari dall'asse di rotazione.
Per il periodo di oscillazione T dell'oscillatore di
torsione vale la formula:
J
= 2
⋅ π
T
D
da cui si ricava che J è il momento d'inerzia
dell'oscillatore e
momento d'inerzia J
d'inerzia J
d'inerzia J
J
J
=
+
ges
K
Se le masse supplementari vengono considerate
come punti di massa, il momento d'inerzia si
ottiene come descritto di seguito:
2
J
= 2mr
Z
Dall'equazione (1), (2) e (3) si ricava in base
all'elevazione al quadrato:
=
π
2
2
T
4
Il momento d'inerzia del disco circolare non è
innanzitutto noto. Nella rappresentazione grafica
2
2
T
=f(r
) deve risultare una linea retta in base
all'equazione (4), che (mediante il momento
d'inerzia del disco circolare) non attraversa
l'origine delle coordinate.
Dalla conversione dell'equazione (1) in funzione di
D e dall'introduzione di (2) si ottiene:
(
=
+
D
J
K
J
del disco circolare è sempre identico, J
K
modifica in funzione di (3) a seconda della distanza
delle masse supplementari dell'asse di rotazione.
Dai 2 valori di misurazione del periodo di
oscillazione per diversi J
(5) e ricavare D in base alla formula seguente:
(
−
J
=
Z
2
D
T
A causa della differenza si consiglia di distinguere
notevolmente J
da ridurre l'errore ai minimi termini.
misurazione dinamica l'osservazione degli errori
fornisce dei valori molto più precisi che per la
misurazione statica. In linea di principio dalla
misurazione dinamica si ottengono valori più
piccoli per D , poiché l'attrito nella misurazione
statica si riconosce dall'incremento della costante
di collegamento.
(1)
3
la costante di collegamento. Il
D
è costituito dal momento
ges
del disco circolare e dal momento
K
delle masse supplementari.
Z
J
Z
(
)
+
2
π
2
J
2
mr
4
=
+
K
J
K
D
D
2
π
)
2
J
Z
T
è possibile eliminare J
z
)
⋅
π
2
J
4
Z
1
−
2
2
T
2
1
e J
l'uno dall'altro, in modo tale
z1
Z2
(2)
(3)
π
2
8
m
2
r
(4)
D
(5)
si
z
da
K
(6)
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